11月11日消息,据美国化学会旗下C&EN报道,研究人员报告利用铂催化剂转化甲酸时,反应速率超越了催化领域著名的理论天花板——Sabatier极限,相关成果发表于两篇尚未经过同行评审的预印本。
经典Sabatier原理指出,催化剂对反应物吸附过强则产物难以脱附、过弱则活化不足,存在理论最优吸附能,这为传统催化剂的活性设定了上限。而在这两项新研究中,研究者没有改变催化剂的本征吸附性质,而是以外场'编程'方式绕开这一限制:一项研究通过光照驱动铂催化剂,另一项则对催化剂表面施加电压,两种路径都使甲酸转化速率突破了Sabatier极限的约束。
明尼苏达大学双城分校的Paul Dauenhauer评论指出,更快的催化剂可以直接带来更小的反应器——对以反应器体积和贵金属装载量为成本核心的工业催化过程,这意味着可观的经济性提升空间。
从产业视角看,甲酸本身就是备受关注的化学储氢载体,其催化转化效率关系制氢与燃料电池路线的成本;若外场增强催化在更多体系中被验证,将为化工装置小型化、过程强化提供新的设计维度。需要强调的是,该成果目前仅为预印本,实验结论的稳健性有待同行评审与独立重复验证,距离工业应用尚有距离,但'可编程催化'概念本身已为催化剂设计打开了绕开经典活性-选择性权衡的想象空间。
(来源:C&EN)